铺设沥青甲板面的大型浮式码头力学响应研究

【摘要】论文研究工作是基于浮体静力学、波浪理论和沥青材料粘弹性力学模型,提出一种海上浮式码头方案设计,在研究浮式码头静水力特性、浮态和稳性基础上,采用ANSYS结构有限元分析软件,计算分析组合工况下的浮式码头力学响应特性。论文研究内容是大型海上浮式码头设计的关键技术,它综合考虑了海上环境载荷、沥青甲板面载荷和甲板货物堆放载荷,把码头钢结构浮体和沥青甲板面作为整体系统来考虑,探索沥青铺设甲板面粘弹性材料对码头浮体结构的力学响应特性及影响规律,为海上浮式码头结构优化设计提供科学依据。论文主要研究内容如下：(1)研究海上浮式码头结构物静水力特性、自由浮态和漂浮稳性计算方法；确定线性波浪作为浮体的环境流体载荷,充分考虑浮体产生中拱和中垂工况。分析粘弹性材料基本特性,采用Maxwell模型作为沥青甲板面力学计算模型。研究ANSYS有限元分析软件在浮体结构板架和沥青甲板面的有限元建模、结构形式与单元表达、网格划分、载荷加载、模型约束等方面的应用方式。(2)确定海上浮式码头主要尺度参数,提出浮式码头的总体分舱布置、基本结构设计方案；计算浮式码头的静水力曲线,分析其浮态和静力学特性；按照中国船级社规范要求,校核了不同载荷工况下的浮式码头初稳性高度。进行了浮式码头钢结构和沥青甲板面的有限元建模,以及钢结构单元和沥青粘弹性单元选择；确定浮式码头结构重量及分布、舱内载荷、甲板面载荷、静水载荷和波浪力载荷,以及计算系统的端部约束和力系平衡。(3)分析浮式码头综合受力特点,确定浮式码头设计计算工况及对比分组；研究不同波浪高度对浮式码头组合工况的瞬时力学响应、不同沥青甲板面厚度对浮式码头组合工况的瞬时力学响应、码头堆放集装箱载荷对浮式码头组合工况的瞬时力学响应,以及浮式码头结构在长周期波浪载荷作用下的结构变形响应；分析计算结果,总结不同荷载对浮式码头结构受力、变形和运动响应规律。
【作者】林思南；
【导师】赵颖华；
【作者基本信息】大连海事大学，交通运输工程，2014，硕士
【关键词】浮式码头；沥青甲板面；结构有限元；力学特性；粘弹性；

【参考文献】
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